(陕西华达科技股份有限公司)
摘要:本文介绍了常规SMA型微带连接器测试方法,通过HFSS电磁仿真对不同测试方法进行对比和分析。
关键词:射频同轴连接器;HFSS;电磁仿真;同轴转换;微带转换
1 前言
射频同轴连接器是通讯领域中最基础且最重要的元器件,其工作频段宽、连接可靠、使用方便、性能优越、价格低廉,其中SMA型微带连接器是民用、军用通讯设备中最常用到的连接器之一。
通常用户仿真SMA型微带连接器时,往往将连接器作为理想化50Ω同轴器件进行仿真,导致整机测试结果往往与厂家提供的测试报告有较大差异,本文将就SMA型微带连接器的典型结构,忽略零件间的固定方式,对SMA型微带连接器的不同测试方法进行仿真对比。
2 SMA型微带连接器结构特征
SMA型微带连接器的典型结构如图1所示,件1为内导体,件2为绝缘支撑,件3为外导体,内、外导体材料选用金属材料,绝缘支撑选用聚四氟乙烯,介电常数ε=2.0~2.1。
Z0:特性阻抗;
ε:介质介电常数
D:外导体内径
d:内导体外径
介质介电常数按中间值选取,即ε=2.05,由特性阻抗公式有,当D/d≈3.3mm时,Z0≈50Ω,按GJB5246中对SMA型射频同轴连接器的要求,内导体直径范围d=1.24mm~1.29mm,取最中间值d=1.27mm,就有D=4.19mm,连接器与测试夹具传输段总长16.4mm。此时被测件与测试夹具可同时与矢量网络分析仪测试两端口相连,由于测试夹具全段匹配50Ω,所以测试夹具不会引入额外补偿因素。此测试方法等效电磁仿真模型如图3所示,VSWR仿真结果如图4所示。
5 结论
通过对SMA型微带连接器的同轴转换和微带线转换两种测试方法的仿真对比,我们发现:
由于测试夹具全段匹配50Ω,所以同轴转换测试法仅反应了单独连接器传输段的阻抗匹配程度,即考核的是SMA型微带连接器的电性能指标,测试夹具仅起到连接器与测试设备间的转接作用。此方法可用来验证连接器传输段设计,通过TDR可准确定位阻抗失配位置,以预知产品失效位置,确定关键控制点。此方法简单、高效、重复性强,适合验证生产批次一致性。
微带转换测试法模拟了用户实际应用环境,制作测试夹具时需要用户提供部分电路板的结构尺寸和材料属性,被测件与测试夹具间采用锡焊、键合或压接等不可逆转的方法互联。此方法可准确反应用户实际应用时连接器与整机器件的匹配程度,仿真精度接近测试精度,但此方法不具备重复测试性,只能依靠生产过程稳定性保障产品一致性,必要时,需要在同批次和不同批次的各阶段抽样验证。此方法不具备重复性,适合产品的应用鉴定,可较真实的反应产品应用情况。
6 结束语
这两种测试方法已经过试验验证,可满足SMA型微带连接器批量测试需求,可推广至各类微带连接器测试,具有较高的社会经济效益。
参考文献:
[1]李秀萍 微波技术基础
作者简介:
李佳霖,男,助理工程师,2009年毕业于西安电子科技大学长安学院自动化专业,现为陕西华达科技股份有限公司设计员。
多卉卉,女,助理工程师,2005年毕业于西安财经学院信息管理与计算机应用专业,现为陕西华达科技股份有限公司设计员。
刘阳,女,助理工程师,2009年毕业于西安理工大学包装工程专业,现为陕西华达科技股份有限公司设计员。
武涛,男,助理工程师,2004年毕业于西安邮电学院通信技术,现为陕西华达科技股份有限公司设计员。
论文作者:李佳霖,多卉卉,刘阳,武涛
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/26
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